Turbinas a Gás Regenerativas, Efetividade do regenerador

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Turbinas a Gás Regenerativas, Efetividade do regenerador
Sistemas Fluidotérmicos
Turbinas a Gás Regenerativas
A temperatura de saída de uma turbina a gás está normalmente bem acima da temperatura ambiente.
Como consequência, o gás quente de escape da turbina tem um potencial para uso que seria irremediavelmente perdido se o gás fosse descarregado ao meio ambiente.
Turbinas a Gás Regenerativas
Uma maneira de utilizar esse potencial é através de um trocador de calor chamado regenerador.
Este equipamento permite que o ar que deixa o compressor seja pré-aquecido antes de entrar no combustor.
Regenerador
O regenerador é um trocador de calor do tipo contra-corrente pelo qual o gás quente que deixa a turbina e o ar mais frio que sai do compressor passam em direções opostas.
O gás de escape da turbina é resfriado do estado 4 ao estado y, enquanto o ar que sai do compressor é aquecido do estado 2 ao estado x. 
Assim, uma transferência de calor de uma fonte externa ao ciclo é necessária para apenas aumentar a temperatura do ar do estado x ao estado 3, em vez do estado 2 ao estado 3.
Regenerador
O calor adicionado por unidade de massa é: 
O trabalho líquido produzido por unidade de massa não será alterado pela inclusão de um regenerador. 
Mas, como o calor adicionado é reduzido, a eficiência térmica aumentará. 
Efetividade do Regenerador
Para trocadores de calor do tipo contracorrente, o valor teórico máximo para a temperatura Tx será a temperatura de saída da turbina T4 . (modo reversível de operação, quando ΔT →0 ) 
Efetividade do Regenerador
A efetividade do regenerador é um parâmetro que mede o afastamento de um regenerador real em relação a tal regenerador ideal. 
 Este parâmetro é definido como a razão entre o aumento real de entalpia do ar que escoa pelo lado do compressor do regenerador e o aumento máximo teórico de entalpia, ou seja: 
Efetividade do Regenerador
Na prática, os valores típicos para a efetividade de regeneradores estão na faixa de 60 a 80%.
Um aumento de eficiência acima desta faixa pode resultar em custos de equipamento que eliminam qualquer vantagem devida à economia de combustível.
Além disso, a maior área de troca de calor que seria necessária para uma maior eficiência pode resultar em significativa perda de carga por atrito para o escoamento através do regenerador
Turbinas a Gás Regenerativas, Efetividade do regenerador
Sistemas Fluidotérmicos
Luís Henrique – RA: C04GAD-0
Larissa Satler de Abreu – RA: C03BBE-8
Eugenio Orlando dos Santos – RA: C026DC-9
Rafael Martines Campos – RA: B989IE-0